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引 言

昨天，我们分享了《中压开关柜中零序电流互感器的如何选用?（上）》一文，讲了零序互感器的特性、分类和选型等方面的知识，今天我们继续讲一下零序电流互感器的其它方面的知识。

03 零序电流互感器的选型（续）

配合保护方面

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根据配合使用的保护装置相应选用。根据保护装置的不同，分为以下几种：

1)与小电流接地选线装置配套使用的零序电流互感器

小电流接地先线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互感器在一次接 地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出，来满足装置启动的门坎值，进行 接地选线或进行相应线路跳闸。装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种零序电流互感器的负载阻抗一般 为2.5Ω 左右。这种零序电流互感器一般可选用无变比型， 一次零序电流1～40A,  二次电流0.02～1A左右。

2)与 DD-11/60型接地继电器配套使用的零序电流互感器

DD-11/60型接地继电器线圈并联阻抗为10Ω,其动作的整定值为0.03A。这种零序电流互感器一般可选用无变比型，一次零序电流2～4A, 二次电流0.03～0.06A 左右。

3)与 DL-11/0.2型电流继电器配套使用的零序电流互感器

DL-11/0.2 型继电器线圈并联阻抗为10Ω, 其动作的整定值为0.1A。这种零序电流互感器一般可选用无变比型，一次零序电流10A, 二次电流0.2A 左右。

4)与微机保护装置配套使用的零序电流互感器

微机保护装置阻抗一般不超过0.2~0.4Ω, 其零序过流保护二次动作的整定值为0.1～20A。这种零序电流互感器一般可选用带变比、容量、准确级要求的型式。

零序电流互感器二次额定电流的选择

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GB120840.2-2014中电流互感器二次额定电流规定有1A、5A。考虑到零序电流互感器一般都是小变比，所以尽量选用1A 的(零序电流互感器的二次额定匝数多),来提高带负载能力。但是有些综合保护设定1A 或 5A 时是用菜单选择，这时零序电流互感器的二次额定电流就要服从主电流互感器二次额定电流值。

容量的选择

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容量要与保护装置阻抗（含电缆阻抗）匹配，才能保证其精度。

1）容量与二次阻抗的关系

Z=S/I2或 S=I2×Z

式中：

S：容量（额定负荷）用“VA”表示    

I：二次额定电流，（5A或1A）用“A”表示

Z：二次连接仪器或继电器的阻抗和二次联接线路阻抗之和，用“Ω”表示

例如：变比100/5 容量：5VA

Z=S/I2=5/52=0.2（Ω）

变比150/5 容量:10VA

Z=S/I2=10/52=0.4（Ω）

变比100/1 容量:2.5VA

Z=S/I2=2.5/I2=2.5（Ω）

变比50/1 容量:1VA

Z=S/I2=1/12=1（Ω）

2）精度与容量（额定负荷）的关系

GB120840.2-2014中规定：“在额定频率及额定负荷下，电流误差，相位差和复合误差不超过表4所列限值。”所以所选零序电流互感器的容量要与二次回路（装置及回路）阻抗匹配，才能达到上表精度，如所选容量比实际大时零序电流互感器在使用时将出现正误差，反之则出现负误差。         

 

表4 保护用电流互感器误差限值

3）与综合保护等电子型保护配套的零序电流互感器容量

这种保护如就地安装（开关柜上），回路阻抗可以不计，一般在0.2Ω—0.4Ω。二次额定电流5A的零序互感器选5VA，二次额定电流1A的零序电流互感器0.2VA—0.4VA。如电缆连接回路较长，要考虑回路阻抗，加大容量。

4）与继电器配套的零序电流互感器容量

根据阻抗（见表5）和零序电流互感器的额定二次电流可计算出零序电流互感器的容量。    

 

表5 常用电磁继电器阻抗（Ω）

   

5）二次回路电缆电阻，见表6。

表6 铜导线电阻表

准确级与准确限值系数

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准确级是对电流互感器给定的等级。互感器在规定使用条件下的误差应在规定的限值内。保护用电流互感器的准确级是以其额定准确限值一次电流下的最大复合误差的百分比来标称，其后标以字母“P”（表示保护用）。保护用电流互感器的标准准确级为5P和10P。准确限值系数是额定准确限值一次电流与额定一次电流之比。例如：变比100/5；10p5其中10为复合误差，p为保护级，5为准确限值系数 。也就是说当一次电流为500A时，二次电流为25A左右，复合误差≤10%，准确限值系数在零序电流互感器应用较少，应尽可能的使零序电流互感器工作在额定一次电流和额定二次电流时，获得较高的精度，一般零序电流互感器的准确级选10P。

 

动稳定电流和短时热电流  

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动稳定电流是一次电流很大时产生的电动力不会使电流互感器机械损坏，电缆型零序电流互感器一次绕组为电力电缆，互感器与电力电缆不直接接触，故没有动稳定电流的要求。

短时热电流是指在二次绕组短路的情况下，电流互感器在一秒内能承受住，且无损伤的最大一次电流方均根植，（用“kA-S”）表示。一般都在5KA/1秒以上。

     

 

孔径的选择 

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高压电力电缆一般为交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，在选择零序电流互感器内径时，一般要求互感器内径必须大于电缆外径20~30mm，以方便电缆和互感器的安装和检修。交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆（见下表）  

 表7 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆选用互感器内径一览表

   

 施工安装注意事项

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在零序电流互感器的施工安装中，如果电缆为金属铠装的，则电缆头的接地线要穿过零序电流互感器才能接地，否则当发生此电缆单相接地故障后，零序电流互感器检测不到系统流入的零序电流。其原理如图4所示。图中电缆的一根芯线在K 点与金属铠装层发生接地故障，系统对地电容电流 I₀的流动方向如图4所示， PE 线若不穿过零序电流互感器铁芯，进出零序电流互感器的零序电流大小相同、方向相反、互相抵消，使零序电流互感器检测不到 I₀的存在。如果 PE 线穿过零序互感器后再接地，通过零序电流互感器铁芯的电流矢量和还是I₀,从而使零序电流互感器检测到零序电流。

         

 

04 小结

根据以上的分析方法，通过产品的安装方式、结构形式、配合保护等方面结合电力系统各种运行方式（中性点接地、中性点不接地、电阻接地、消弧线圈接地）来选择相应的零序电流互感器，以达到零序电流互感器和相应保护装置的最佳配合，起到保护电力设备的作用。

在实际的选型中，应尽量选用树脂浇注成型，外形美观、小巧、安装方便、节省安装空间的型式，仔细权衡不同零序电流互感器的性价比，进一步降低开关柜的设计成本，增加开关柜的市场竞争力。

         

 

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